自動仕分けシステム用の低電圧サーボ モーターは、 コンパクトな仕分け機構の位置、速度、トルクを制御できます。アプリケーションには、ダイバータ アーム、操縦可能なローラー、短い搬送ベルト、小包ギャップ モジュールなどがあります。
それらの値はモーション タスクとシステム設計によって異なります。公称 24V または 48V 電源では、ペイロード容量、位置決め精度、またはソート スループットは確立されません。
機器製造業者の場合、選択プロセスでは、機械的負荷、生産サイクル、モーターとドライブの組み合わせ、および DC 電源アーキテクチャを結び付ける必要があります。このガイドでは、見積もりを依頼する前に必要な主な決定事項と情報について説明します。
目次
メカニズムが異なれば、モーターに対する要求も異なります。
ソート機能 |
動作要件 |
重要な確認事項 |
|---|---|---|
ダイバータアーム |
指定された角度に移動して戻ります |
負荷慣性、移動時間、衝撃、へたり |
操縦可能なローラー |
ローラーの向きを変更する |
操舵トルク、角度位置、リンケージの遊び |
ギャップコンベア |
ベルトの速度を変更して荷物の間隔を調整する |
加速、利用可能なトラクション、センシング、タイミング |
トランスファーまたはクロスベルトモジュール |
短いベルトを越えて荷物を移動させる |
荷重、ベルト抵抗、搬送時間、製品スリップ |
トレイ傾斜機構 |
積載されたトレイを配置する |
重力トルク、重心、保持要件 |
ソーター内のすべてのモーターがサーボ位置決めを実行するわけではありません。連続輸送または蓄積ゾーンでは、要件を満たす他の駆動テクノロジーを使用する場合があります。
同様に、ソーター全体のパフォーマンスを 1 つのアクチュエータから推測することはできません。スキャン、追跡、小包の間隔、機械的な搬送、制御のタイミングも仕分け結果に影響します。
サーボドライブはフィードバックを使用して、システムの動作限界内で動作を調整します。モーター シャフトのフィードバックは、荷物の位置を直接測定したり、下流の機械的エラーをすべて検出したりするわけではありません。
モーターの速度がその指令に従っている場合でも、荷物がベルト上で滑る可能性があります。モーターが正しい角度に達しても、ダイバーターリンケージには遊びが生じることがあります。
トランスミッションのコンプライアンス、センサー、接触状態、負荷の変動など、メカニズム全体を評価します。ハードウェアを選択する前に、許容可能な位置誤差、整定時間、ソート成功基準を定義します。
電気サーボ、電動ローラー、空気圧アクチュエーター、その他の駆動システムにはそれぞれ適切な用途があります。
サーボは、プログラム可能な動作とフィードバックが重要な場合に役立ちます。タイミング要件があまり厳しくない固定動作には、より単純なアクチュエータで十分な場合があります。
実際の生産業務を使用して、設置コスト、エネルギー使用量、メンテナンス、制御性、および回復動作を比較します。低電圧サーボ動作では、キャビネット、空圧機器、メンテナンスが自動的に不要になるわけではありません。
DC 入力電源の場合:
入力電流 ≈ 電気入力電力 ÷ バス電圧
同じ入力電力の場合、48V では 24V の約半分の DC 電流が必要になります。これにより、同じ導体抵抗の場合の配電損失を減らすことができます。
次の図は、その関係のみを示しています。
電気入力電力 |
24V時の電流 |
48V時の電流 |
|---|---|---|
400W |
16.7A |
8.3A |
750W |
31.3A |
15.6A |
これらは、モーターの相電流定格、機械的出力定格、またはケーブル サイズの推奨事項ではありません。実際の消費量は、効率、負荷、動作速度、補助装置、加速ピークによって異なります。
特定のモーター巻線とドライブの場合、サポートされるバス電圧が高いほど、高速時の電圧ヘッドルームが大きくなる可能性があります。利用可能なトルクは、電流制限、熱容量、およびトルクと速度のエンベロープによって異なります。
24V システムは小さな荷物に自動的に制限されません。また、48V モーターには普遍的な最大荷物重量がありません。
必要なトルクは、摩擦、加速度、プーリーまたはレバーの寸法、傾斜、伝達比、負荷の形状によって異なります。トレイの傾斜軸も荷物の重心によって決まります。
電圧とモーターを合わせて選択してください。ドライブの許容供給範囲、不足電圧しきい値、電流能力、および過電圧動作を確認してください。
タイガーモーションさん 低電圧サーボ モーター シリーズは、 利用可能な構成を検討するための出発点となります。各モデルの電圧、巻線、フィードバック、対応ドライブをご確認ください。
公称 24V または 48V 電源では、回路全体が自動的に SELV または PELV になるわけではありません。保護分離、接地配置、障害動作、および該当する機器の要件も重要です。
供給電圧が低い場合でも、機械的危険は依然として存在します。保護、アクセス制御、およびメンテナンス手順は、マシンのリスク評価に従う必要があります。
ドライブが安全トルクオフを提供する場合は、そのマニュアルと使用目的を確認してください。 STO は、トルクを生成するドライブの動作を防止します。電気的に絶縁したり、即時停止を保証したりするものではありません。外力が加わると荷物が惰行したり、移動したりする可能性があります。
移動距離または移動角度、移動時間、滞留時間、サイクル周波数、および負荷範囲を定義します。
回転機構の場合、加速トルク、摩擦、重力の影響、外力を評価します。必要に応じて、モーター、トランスミッション、リンケージ、ペイロードの慣性を含めます。
ピーク需要と熱負荷の両方を確認します。
最大トルクと許容持続時間。
必要な速度でトルクが得られます。
代表的なサイクルにわたる RMS トルク。
ピーク電流と連続電流を駆動します。
モーターの冷却と周囲条件。
ギアボックスの出力制限とシャフト負荷。
減速エネルギーと保持期間。
すべての並べ替えモジュールに共通の応答時間要件はありません。コンベア速度、センサーの位置、荷物の間隔、制御待ち時間から利用可能な移動ウィンドウを導き出します。
負荷イナーシャは実際のトランスミッションを介してモータ軸に反映されるはずです。モーターの質量と直接比較しないでください。
低慣性ローターはローター自体の加速に必要なトルクを低減できますが、自動的に最適な負荷応答が得られるわけではありません。機械的剛性、負荷慣性、調整、および必要な動作がすべて重要です。
普遍的な慣性比制限を適用するのではなく、メーカーがサポートするサイジング方法を使用してください。最小負荷と最大負荷の両方で動作を確認します。
動作範囲、精度要件、回復戦略に応じてフィードバックを選択します。
1 回転絶対フィードバックにより、1 回転内の位置が特定されます。マルチターンフィードバックはより広い回転範囲を表すことができますが、位置の保持は特定のテクノロジーと構成に依存します。
モーターの絶対フィードバックは、停止後に荷物が所定の位置に留まっているかどうかを証明するものではありません。制御システムでは、製品の検出、参照、または回復シーケンスがまだ必要な場合があります。
公開されている例の 1 つとして、Tiger Motion には次のものが挙げられています。 60 フレーム 400W ブレーキ付き中空軸モーター、 定格 48VDC、定格回転数 3,000 r/min、定格トルク 1.27 N・m。
これらの仕様により、評価の候補が特定されます。特定のソーターへの適合性を確立するものではありません。一致するドライブ情報、トルク-速度曲線、フィードバック構成、およびアプリケーション制限をリクエストします。
ブレーキの意図された役割も確認してください。保持ブレーキは、繰り返しの動的停止に適していると想定すべきではありません。
分散型ソーターでは、多くの軸を同時に加速させることができます。予想される操作シーケンスと信頼できる最悪の事態から分岐需要を計算します。
単純な DC 給電および帰還パスの場合:
電圧降下 = 電流 × 回路の総抵抗
ケーブル、コネクタ、保護装置、配電コンポーネントが含まれます。電源だけでなく、加速時に最も遠いドライブの電圧を確認してください。
ケーブルの選択では、電流容量、電圧降下、周囲温度、設置方法、コネクタの定格を考慮する必要があります。公称モーター出力のみからワイヤーゲージを割り当てないでください。
分散電源または短いローカル分岐が役立つ場合がありますが、その配置は電気設計に適合する必要があります。機器が許可しない限り、出力を並列供給しないでください。
減速中、機械エネルギーが DC バスに戻り、その電圧が上昇する可能性があります。逆起電力は、回転するモーターによって生成される電圧を表します。回生ブレーキとは、電気システムに戻るエネルギーの流れを指します。
選択したドライブと電源が返されたエネルギーをどのように処理するかを確認します。オプションには、承認されたブレーキ回路、エネルギー貯蔵コンポーネント、互換性のある共有バス、または回生電源が含まれる場合があります。
共有バスでは軸間のエネルギー交換が可能ですが、それでも複数の軸が一緒に減速する状況に対する計画が必要です。メーカーの指示がない限り、ドライブバスを接続したり、コンデンサを追加したりしないでください。
統合されたモータードライブユニットにより、個別のモーターとフィードバックのケーブル配線を削減できます。また、電子機器が熱、ほこり、振動、動いている機械の近くに置かれる可能性もあります。
一体型ドライブとギアボックスが取り付けられたモーターを区別してください。ギア付きモーターには、必ずしも駆動電子機器やネットワーク インターフェイスが含まれているわけではありません。
正確なドライブの通信オプション、モーション機能、同期、診断、コネクタ、およびパラメータのバックアップを確認します。 EtherCAT、PROFINET、および EtherNet/IP の名前だけでは、同一のモーション機能は確立されません。
AGV および AMR ドライブは関連する低電圧アプリケーションですが、車両の牽引力は固定された仕分けアクチュエータと自動的に一致しません。バッテリー電圧の変動と車両固有の要件を個別に評価する必要があります。
代表的なパーセルと意図した生産シーケンスを使用して、1 つのモジュールまたはレーンをテストします。
動作と整定時間、選別精度、製品のスリップ、バス電圧の変動、ピーク電流、および持続的なサイクル後の温度を測定します。全負荷、軽負荷、障害、再起動、回復の条件が含まれます。
実際の暴露に対する環境保護を選択してください。侵入保護等級は、冷蔵保存への適合性、耐薬品性、または衛生的な洗浄性を確立するものではありません。
測定された稼働時間、メンテナンス、エネルギー、および分類結果を使用して価値を評価します。ブラシレス構造によりブラシの摩耗は軽減されますが、ベアリング、シール、ギア、ケーブル、コネクタには依然として注意が必要です。
いいえ、同じ入力電力の場合、48V は DC 電流を低減しますが、選択はモーターの巻線、速度、ドライブの互換性、分配、および設置されたシステムにも依存します。
普遍的な重量制限はありません。機構のトルク、速度、慣性、摩擦、ジオメトリ、デューティを計算し、選択したモーターとトランスミッションを検証します。
必ずしもそうとは限りません。一部のモーターには別のドライブが必要です。モーター、フィードバック、電子機器を組み合わせたものもあります。製品の構成とサポートされているインターフェースを確認してください。
連続トルク、速度、冷却、駆動の制限が満たされていれば可能です。起動と停止を繰り返す場合は、ピーク持続時間、RMS トルク、回生エネルギーも確認する必要があります。
機構のタイプ、負荷範囲、動作距離または角度、移動時間と滞留時間、サイクルレート、トランスミッション、供給範囲、コントローラのモデル、環境、および設置寸法を提供します。
ダイバータ、ギャップモジュール、または転送機構用のモータを選択しますか?負荷、動作プロファイル、供給電圧、制御インターフェース、設置要件を Tiger Motion と共有します。
Tiger Motion にお問い合わせください。 利用可能なモーター オプションについて相談し、モデル固有の技術情報をリクエストするには、 レビューのためにフィードバック、ブレーキ、環境、または統合ドライブの要件を特定します。
